JPH08103039A

JPH08103039A - 電波給電装置

Info

Publication number: JPH08103039A
Application number: JP6237401A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Iwamoto; 幸子岩本; Masa Mitsumoto; 雅三本; Taikichi Jiyoutou; 泰吉上等; Takahiko Fujisaka; 貴彦藤坂; Tomomasa Kondo; 倫正近藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】電波により移動物体に給電する電波給電装置
において、目標の位置決めにレーダを用いることによ
り、位置決めを精度よく行い、複数目標にも対応でき、
更に低コスト、軽量化を図った電波給電装置を得ること
を目的とする。【構成】送信機７は高周波パルスを発振増幅し、サー
キュレータ６を介してアンテナ５から目標である受電局
１方向に放射する。目標で反射したエコーをアンテナ５
で受信し、サーキュレータ６を介して受信機８に送り増
幅、位相検波、フィルタリング、正規化し方位検出器９
に送る。ここで受信信号の到来方向を検出し、ビーム制
御器１１によりアンテナ１３を目標の方向に駆動する。
給電用送信機１２は、高周波信号を発振増幅し、アンテ
ナ１３から受電局１に放射し、受電局１上に備えられ
たアンテナ３で受信し、整流器４で整流しエネルギーと
して取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、交通システムやロボ
ット等の不特定多数の移動物体に非接触で電波により給
電する給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置については、例えば、
郵政省電気通信局電波部航空海上課・成層圏無線中継シ
ステム研究会による「成層圏無線中継システムに関する
調査研究報告書」(1992)に開示されているものがある。
図２４は従来の電波給電装置（マイクロ波送受電システ
ム）の構成を示すブロック図である。図において１は
受電局（移動体）、２は送電局、３はアンテナ、４は整
流器、５６はアンテナ、５７はパイロット信号発生回
路、５８はアンテナ、５９はサーキュレータ、６０は低
雑音増幅器、６１は高出力増幅器、６２は位相共役回路
である。

【０００３】次に動作について説明する。図２４におい
て、受電局１上に備えられたパイロット信号発生回路５
７で特定の周波数であるパイロット信号を発生させ、ア
ンテナ５６より送信する。

【０００４】送電局２では各アンテナ５８でパイロッ
ト信号を受信し、それぞれのサーキュレータ５９を介し
て低雑音増幅器６０で増幅する。低雑音増幅器６０で増
幅された信号は位相共役回路６２で位相項の符号を逆転
させる。位相共役回路６２の出力を高出力増幅器６１で
増幅し、サーキュレータ５９を介して、各アンテナ５８
より送電する。ここでは、位相共役回路６２で位相項の
符号を逆転させているため、パイロット信号が受電局１
から送信されて送電局２へ届くまでの遅延時間と送電信
号が受電局１まで伝搬する遅延時間と打ち消し合い、送
受両方のアンテナの位置によらず位相が揃い、送電ビー
ムは自動的にパイロット信号の方向（受電局１の方
向）を指向する。

【０００５】次に、送電信号は受電局１上に備えられた
アンテナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギー
として取り込まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電波給電装置は
以上のように構成されており、複数目標の検出、識別を
していないので、複数目標への時間的、空間的給電方法
が検討されていなかった。また、従来の電波給電装置で
は、受電局にパイロット信号発生装置が備えられている
が、受電局は不特定多数の移動物体であるため、軽量
化、低コスト化のためには、受電局上の機能を必要最低
限にする必要がある。

【０００７】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、交通システムやロボット等の不特定多
数の移動物体に非接触で電波により給電するとき、複数
目標への時間的、空間的対処をし、さらに軽量化、低コ
スト化を図った電波給電装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
電波給電装置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた
受電局に供給する電波給電装置において、上記受電局の
位置決めのためのアンテナと、送信機と、受信機と、受
信信号から受電局の方位を検出する方位検出器からなる
１次レーダと、受電局方位の検出結果により給電ビーム
の送信方位を制御するビーム制御器を備えたものであ
る。

【０００９】また、請求項２の発明にかかる電波給電装
置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた受電局に供
給する電波給電装置において、上記受電局の位置決めの
ために受電局にはガイドキャリアを送信するガイドキャ
リア送信機とアンテナを備え、送電局側にガイドキャリ
アを受信するアンテナと、受信機と、受信信号から受電
局の方位を検出する方位検出器と、受電局方位の検出結
果により給電ビームの送信方位を制御するビーム制御器
を備えたものである。

【００１０】また、請求項３の発明にかかる電波給電装
置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた受電局に供
給する電波給電装置において、上記受電局には自分の位
置を測定するための位置測定器と、位置情報をコード化
して送信するためのコード送信機とアンテナを備え、送
電局側には受電局からの信号を受信して解読するための
コード受信機とアンテナを備え、解読した位置情報から
受電局の方位を算出する方位算出器と、受電局方位の算
出結果により給電ビームの送信方位を制御するビーム制
御器を備えたものである。

【００１１】また、請求項４の発明にかかる電波給電装
置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた受電局に供
給する電波給電装置において、上記受電局には自分の位
置を測定するための位置測定器と、位置情報をコード化
して送信するためのコード送信機とアンテナを備え、送
電局側には受電局からの信号を受信して解読するための
コード受信機とアンテナを備え、解読した位置情報から
受電局の方位を算出する方位算出器と、受信信号の到来
方向を検出する方位検出器と、方位算出器と方位検出器
の出力結果により受電局方位を決定する方位決定器と、
方位決定器出力により給電ビームの送信方位を制御する
ビーム制御器を備えたものである。

【００１２】また、請求項５の発明にかかる電波給電装
置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた受電局に供
給する電波給電装置において、上記受電局には自分の位
置を測定するための位置測定器と、位置情報をコード化
して送信するためのコード送信機とアンテナと、送電局
からの方位情報を受信して解読するコード受信機と、受
電アンテナを向ける方向を計算する方向修正器と、受電
アンテナの方向を制御するビーム制御器を備え、送電局
側には受電局からの信号を受信して解読するためのコー
ド受信機とアンテナを備え、解読した位置情報から受電
局の方位を算出する方位算出器と、受電局方位の算出結
果により給電ビームの送信方位を制御するビーム制御器
と、送電局の方位を受電局に送信するためのコード送信
機を備えたものである。

【００１３】また、請求項６の発明にかかる電波給電装
置は、電波を用いて電力を移動物体に設けた受電局に供
給する電波給電装置において、送電局側に受電局の位置
決めのための光学センサと、光学センサ画像から受電局
の方位を検出する方位検出器と、受電局方位の検出結果
により給電ビームの送信方位を制御するビーム制御器を
備えたものである。

【００１４】また、請求項７の発明にかかる電波給電装
置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電波給電装
置において、送電局の送電アンテナが送電局側の位置決
めのためのアンテナを兼用するものである。

【００１５】また、請求項８の発明にかかる電波給電装
置は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電波給電装
置において、受電局の受電アンテナが受電局側の位置決
めのためのアンテナを兼用するものである。

【００１６】また、請求項９の発明にかかる電波給電装
置は、請求項３〜５のいずれか１項に記載の電波給電装
置において、受電局側には個体識別情報を送信するため
のＩＤ変調器と、情報をコード化して送信するためのコ
ード送信機とアンテナを備え、送電局側には受電局から
の信号を受信して解読するためのコード受信機とアンテ
ナと、個体識別情報を解読するＩＤ復調器とを備えたも
のである。

【００１７】また、請求項１０の発明にかかる電波給電
装置は、請求項９に記載の電波給電装置において、送電
局側に、ＩＤ復調器からの個体識別情報に基づき、給電
量を受電局ごとにはかり、課金情報を作成する課金手段
を備えたものである。

【００１８】また、請求項１１の発明にかかる電波給電
装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電波給電
装置において、受電局側に、給電量測定器と、上記給電
量測定器の測定結果に基づいて課金情報を作成する課金
手段と、上記課金情報を記憶する課金情報記録手段とを
備えたものである。

【００１９】また、請求項１２の発明にかかる電波給電
装置は、請求項９に記載の電波給電装置において、送電
局側に、給電量を受電局ごとにはかり課金情報を作成す
るための課金手段と、上記課金情報と個体識別情報を供
に受電局に送信するためのコード送信機とを備え、受電
局側に、上記個体識別情報が自局のものと一致した課金
情報を受信し解読するコード受信機と、上記課金情報を
記録する課金情報記録手段とを備えたものである。

【００２０】また、請求項１３の発明にかかる電波給電
装置は、請求項９に記載の電波給電装置において、受電
局側に、蓄電するための蓄電器と、蓄電量を測る蓄電量
測定器と、蓄電量の測定結果に基づいて充電要求を出す
ための充電要求信号発生器とを備え、充電要求信号をＩ
Ｄ変調器とコード送信機を介して送電局に送信し、送電
局側に、充電要求信号読み取り器と、充電要求がある場
合に給電を開始するための給電切り換え器とを備え、上
記充電要求信号をコード受信機とＩＤ復調器を介して読
み取り、上記充電要求信号を送信した受電局に給電する
ことを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項１４の発明にかかる電波給電
装置は、請求項９に記載の電波給電装置において、受電
局側に、給電量を指定する給電量指定信号発生器を備
え、給電量指定信号をＩＤ変調器とコード送信機を介し
て送電局に送信し、送電局側に、給電量指定信号を受信
し解読する給電量指定信号読み取り器と、給電量指定信
号読み取り器で解読した給電量により給電量を制御する
給電量制御器を備え、上記給電量指定信号をコード受信
機とＩＤ復調器を介して読み取り、上記給電量指定信号
を送信した受電局に指定の給電量を給電することを特徴
とするものである。

【００２２】また、請求項１５の発明にかかる電波給電
装置は、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電波給
電装置において、受電局方位検出のための信号のキャリ
ア周波数を切り換えるチャネル切り換え器を備えたもの
である。

【００２３】また、請求項１６の発明にかかる電波給電
装置は、請求項１に記載の電波給電装置において、送電
局における受電局の位置検出に用いる送信機と給電に用
いる送信機を共用することを特徴とするものである。

【００２４】また、請求項１７の発明にかかる電波給電
装置は、請求項１６に記載の電波給電装置において、
送電局における送信機の出力を、受電局捜索時は小電力
に、給電時は大電力に切り換える電力制御器を備えたこ
とを特徴とするものである。

【００２５】また、請求項１８の発明にかかる電波給電
装置は、請求項１７に記載の電波給電装置において、受
電局の位置検出をしてからビーム制御器が機能するまで
の遅延時間分、電力制御器の作動開始時間を遅らせる遅
延器を備えたことを特徴とするものである。

【００２６】

【作用】請求項１の発明においては、送電局に備えた１
次レーダによる目標の方位検出結果から給電ビームの制
御を行い、受電局に給電する。

【００２７】また、請求項２の発明においては、受電局
に自局の位置を知らせるためのガイドキャリアの送信機
を備え、送電局でそのガイドキャリアを受信し、その受
信信号から目標の方位を検出し、方位検出結果から給電
ビームの制御を行い、受電局に給電する。

【００２８】また、請求項３の発明においては、目標が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して目標の方位を算出し、方位算出結果から給
電ビームの制御を行い、受電局に給電する。

【００２９】また、請求項４の発明においては、目標が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して目標の方位を算出した結果と受信信号の到
来方向から目標の方位を検出した結果とを併せて目標の
方位を高精度に求めて、高精度な方位検出結果から給電
ビームの制御を行い、受電局に給電する。

【００３０】また、請求項５の発明においては、目標が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して目標の方位を算出し、方位算出結果から給
電ビームの制御を行い、受電局に給電すると同時に、送
電局から自局の方位をコード化して送信し、受電局で受
信してから解読し、受電ビームの方向を制御する。

【００３１】また、請求項６の発明においては、送電局
に目標の位置決めのための光学センサと、光学センサ画
像から目標の方位を検出する方位検出器を備え、方位検
出結果から給電ビームの制御を行い、受電局に給電す
る。

【００３２】また、請求項７の発明においては、送電局
での目標の位置決めと送電とを同一のアンテナを用いて
行う。

【００３３】また、請求項８の発明においては、受電局
での自局の位置を教えるための送受信と受電とを同一の
アンテナを用いて行う。

【００３４】また、請求項９の発明においては、目標が
自局の個体識別情報をコード化して送電局へ送り、送電
局ではコード化された個体識別情報を解読し、それぞれ
の個体識別情報を持つ目標の方位を検出し、方位検出結
果から給電ビームの制御を行い、受電局に給電する。

【００３５】また、請求項１０の発明においては、目標
が自局の個体識別情報をコード化して送電局へ送り、送
電局ではコード化された個体識別情報を解読し、到来電
波の方向から目標の方位を検出し、方位検出結果から給
電ビームの制御を行い、受電局に給電するとともに、給
電量を送電局側で受電局ごとにはかり個体識別情報と併
せて課金情報を作成する。

【００３６】また、請求項１１の発明においては、目標
が自局の個体識別情報をコード化して送電局へ送り、送
電局ではコード化された個体識別情報を解読し、到来電
波の方向から目標の方位を検出し、方位検出結果から給
電ビームの制御を行い、受電局に給電するとともに、受
電局では受電して整流した電力を給電量測定器で測定し
て課金情報を作成し、その結果を記憶する。

【００３７】また、請求項１２の発明においては、目標
が自局の個体識別情報をコード化して送電局へ送り、送
電局ではコード化された個体識別情報を解読し、到来電
波の方向から目標の方位を検出し、方位検出結果から給
電ビームの制御を行い、受電局に給電するとともに、給
電量を送電局側で受電局ごとにはかり課金情報を作成
し、課金情報を受電局へ送信する。受電局ではコード化
された課金情報を解読し、その結果を記憶する。

【００３８】また、請求項１３の発明においては、目標
が蓄電器の蓄電量を測定し、蓄電量の測定結果により蓄
電要求信号を個体識別情報と供にコード化して送電局へ
送り、送電局ではコード化された個体識別情報と蓄電要
求信号を解読すると同時に、到来電波の方向から目標の
方位を検出し、方位検出結果から給電ビームの制御を行
い、蓄電要求信号を確認した場合、給電切り換え器によ
り受電局に給電する。また、受電局では受けた電波を整
流し蓄電器に蓄電する。

【００３９】また、請求項１４の発明においては、目標
が必要な給電量を指定し、送電局では給電量指定信号を
読み取り、その指定量にしたがって給電量の制御を行
う。

【００４０】また、請求項１５の発明においては、チャ
ネル切り換え器を備え、受信した信号の周波数により区
別して情報を取り入れビームの制御を行う。

【００４１】また、請求項１６の発明においては、送電
に用いる送信機によって、目標の位置決めのための電波
を送信する。

【００４２】また、請求項１７の発明においては、送電
に用いる送信機によって、目標の位置決めのための電波
を送信し、目標捜索時は給電ビームの電力を小電力に
し、方位検出器で目標が検出されたときは給電ビームの
電力を大電力に切り替えて送信する。

【００４３】また、請求項１８の発明においては、送電
に用いる送信機によって、目標の位置決めのための小電
力の電波を送信し、目標を検出してからビーム制御器を
駆動させるための遅れ時間分の時間差をつけて、大電力
に切り換えて電波を送信する

【００４４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図１について説
明する。図において、１は受電局、２は送電局である。
アンテナ３と整流器４は従来装置と同一のものである。
また、５はアンテナ、６はサーキュレータ、７は送信
機、８は受信機、９は方位検出器、１０，１１はビーム
制御器、１２は給電用送信機、１３はアンテナである。

【００４５】送信機７は、高周波パルスを発振増幅し、
サーキュレータ６を介して、アンテナ５から目標である
受電局１方向に放射する。目標で反射したエコーは、ア
ンテナビーム方向との相対位置に応じた変調を受けてア
ンテナ５で再び受信される。この受信信号をサーキュレ
ータ６を介して、受信機８に送る。受信機８はこの信号
を増幅、位相検波、フィルタリング、正規化し方位検出
器９に送る。

【００４６】ビームはペンシルビームで、捜索範囲をNb
分割した範囲に放射される。これを図２に示す。まず領
域ａ1 に電波を送信し、受信結果を方位検出器９に送
り、方位検出器９ではその結果を記憶する。次にビーム
制御器１０はアンテナ５を領域ａ2 に向け、上記動作を
繰り返す。さらに上記動作を領域ａNbまで繰り返す。方
位検出器９では、各領域の信号強度を比較し、目標の存
在する領域を検出する。ビーム制御器１１は方位検出器
９の検出結果の方向にアンテナを駆動する。また、方位
検出器９の検出結果は、ビーム制御器１０に入力され、
次の捜索での捜索範囲のビームの中心がこの検出結果の
方向になるように捜索範囲を調整する。

【００４７】給電用送信機１２は、高周波信号を発振増
幅し、アンテナ１３から受電局１に放射する。ここでア
ンテナ５はビーム制御器１１により受電局方向に向けら
れる。次に、送電信号は従来例と同様に、受電局１上に
備えられたアンテナ３で受信され、整流器４で整流され
エネルギーとして取り込まれる。上記のように、給電ビ
ームの制御を１次レーダを用いた目標の位置決めにより
行う。

【００４８】なお、アンテナ５，１３は開口アンテナで
ビーム制御器１０，１１で機械的にアンテナの向きを動
かして制御を行う方式でも、フェーズドアレーアンテナ
を用いて、ビーム制御器で電子的に制御を行う方式でも
よい。

【００４９】また、上記では目標の方向検出のために、
ビームの走査を行ったが、図２に示した領域にマルチビ
ームを形成し、一時に検出を行うこともできる。

【００５０】また、上記では方位検出を、複数方向にビ
ームを形成し信号強度の高いところを探す捜索レーダの
方式を示したが、追尾レーダ方式でもよい。図３に構成
図を示す。図において、１４は角度誤差検出器を示す。
以下にその時の追尾方法を示す。

【００５１】送信機７から目標方向に電波を放射し、ア
ンテナビーム方向との相対位置に応じた変調を受けたエ
コーを、アンテナ５で再び受信し、受信機８に送る。受
信機８はこの信号を増幅、位相検波、フィルタリング、
正規化し角度誤差検出器１４に送り、アンテナビームの
中心方向と目標方向との角度誤差に比例した誤差電圧と
その局性を検出し、この誤差信号をビーム制御器１０に
送る。ビーム制御器１０は誤差信号がそれぞれ零になる
ように、アンテナ５のビーム方向を制御する。給電用送
信機１２は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３か
ら受電局１に放射する。ここでアンテナ１３はビーム制
御器１１により受電局方向に向けられるが、ビーム制御
器１１は、ビーム制御器１０で誤差信号が零になるとき
の角度データからビーム制御を行う。上記のような角度
誤差検出の方式には、ビーム切り換え方式、円錐走査方
式、モノパルス方式が挙げられる。

【００５２】ここで、上記で方位検出器９は、各領域の
信号強度を比較し、目標の存在する領域を検出とした。
例えば、航空機などを目標とし、受電アンテナが送電局
に対して突き出した位置にあるときは各領域で一番受信
信号の信号強度が強い領域を求めればよい。しかし、例
えば図４に示すように、高速道路を移動する車に地面か
ら給電する場合、車の形状が複雑であるため、次のよう
に給電点を求める。

【００５３】図４に示す様な場合、信号強度の高い領域
は送電局の真上の領域と、タイヤにあたる領域である。
まず、４つのタイヤを検出する領域の送電局からの方位
角と仰角を測定する。ここで、図５に示すように４つの
タイヤの位置をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとし、求める受電アンテ
ナの位置をＯとする。受電アンテナの中心はタイヤの対
角線の交点にあるとし、前輪と後輪の間の距離を２Ｘ、
左右のタイヤ間の距離を２Ｙ、地面から受電アンテナま
での高さをＺとおく。また、対角線交点と送電局のずれ
を（Ｘｏ，Ｙｏ）とする。送電局からのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
点の方位角をθAZ_A，θAZ_B，θAZ_C，θAZ_Dとし、Ａ
点の仰角をθEL_Aとすると、Ｘｏ／Ｙｏ＝ａ、Ｘ／Ｙｏ
＝ｂ、Ｘｏ／Ｙ＝ｃは、式(1)〜式(3)で表わせる。

【００５４】

【数１】

【００５５】上式を用いると、求める受電アンテナの方
位角θAZ_O、仰角θEL_Oは式(4)，式(5)で表わせる。

【００５６】

【数２】

【００５７】方位検出器９は、式(4)，式(5)の様に受電
アンテナの位置を求め、ビーム制御器１０，１１の制御
を行う。また、受電アンテナの中心に電波の反射の大き
い目印をつけ、方位検出器９で４つの車輪の内側に位置
する目印の方位を検出し、ビーム制御器１０，１１の制
御を行ってもよい。

【００５８】実施例２．この発明の実施例２を図６につ
いて説明する。図において１は受電局、２は送電局であ
る。図において３から１３は図１と同一のものである。
１５はガイドキャリア送信機、１６はガイドキャリアを
送信するアンテナである。

【００５９】ガイドキャリア送信機１５は、高周波信号
を発振増幅し、アンテナ１６から送電局２の方向の広い
範囲に放射する。この送信信号はアンテナ５で受信され
る。この受信信号を受信機８に送る。受信機８はこの信
号を増幅、位相検波、フィルタリング、正規化し方位検
出器９に送る。アンテナ５の受信ビームはペンシルビー
ムで、実施例１と同様に、捜索範囲をNb分割した範囲に
形成され電波を受信し、受信結果を方位検出器９に送
り、方位検出器９ではその結果を記憶する。上記動作を
領域ａNbまで繰り返す。方位検出器９では、各領域の信
号強度を比較し、目標の存在する領域を検出する。ビー
ム制御器１１は方位検出器９の検出結果の方向にアンテ
ナ５を駆動する。方位検出器９、ビーム制御器１０，１
１の動作は実施例１と同一である。

【００６０】また、実施例１と同様に、給電用送信機１
２は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３から受電
局１に放射し、受電局１上に備えられたアンテナ３で受
信され、整流器４で整流されエネルギーとして取り込ま
れる。上記のように、給電ビームの制御をガイドキャリ
アを用いた目標の位置決めにより行う。

【００６１】なお、実施例１と同様に、アンテナ５，１
３は開口アンテナでビーム制御器１０，１１で機械的に
アンテナの向きを動かして制御を行う方式でも、フェー
ズドアレーアンテナを用いて、ビーム制御器で電子的に
制御を行う方式でもよい。また、上記では目標の方向検
出のために、ビームの走査を行ったが、図２に示した領
域にマルチビームを形成し、一時に検出を行うこともで
きる。また、上記では方向検出を、複数方向にビームを
形成し信号強度の高いところを探す捜索レーダの方式を
示したが、追尾レーダ方式でもよい。

【００６２】移動物体上の受電局が、送電局に対して他
のものより近い場合は、実施例１のような方法で受電局
の位置を検出してもよいが、移動物体の形状が複雑かつ
送電局に接近している場合受電局の位置決めが困難にな
る。ここに示した実施例２では、反射信号の強度を測定
するのではなく、受電局から送信した信号により位置決
めを行うので、受電局を搭載する移動体の形状からは影
響を受けない利点がある。

【００６３】実施例３．この発明の実施例３を図７につ
いて説明する。図において１は受電局、２は送電局
である。図において３から１３は図１と同一のものであ
る。１７は位置測定器、１８はコード送信機、１９，２
０はアンテナ、２１はコード受信機、２２は方位算出器
である。

【００６４】位置測定器１７は、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System）からの位置測定や、加速度計、ジャイ
ロ等のセンサによる位置の測定やそれらの組み合わせに
より自局の位置を求める。この結果をコード送信機１８
で符号化し、高周波信号を発振増幅したものを符号変調
し、アンテナ１９から送電局２の方向の広い範囲に放射
する。この送信信号はアンテナ２０で受信される。この
受信信号をコード受信機２１に送る。コード受信機２１
はこの信号を増幅、復調し情報を解読して方位算出器２
２に送る。方位算出器２２では、解読した受電局の位置
と送電局（自局の位置）とより方位を算出する。ビーム
制御器１１は方位算出器２２の検出結果の方向にアンテ
ナを駆動する。

【００６５】また、実施例１と同様に、給電用送信機１
２は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３から受電
局１に放射し、受電局１上に備えられたアンテナ３で
受信され、整流器４で整流されエネルギーとして取り込
まれる。上記のように、給電ビームの制御を目標から送
信された信号の解読結果により行う。なお、実施例１と
同様に、アンテナ１３は開口アンテナでビーム制御器１
１で機械的にアンテナの向きを動かして制御を行う方式
でも、フェーズドアレーアンテナを用いて、ビーム制御
器で電子的に制御を行う方式でもよい。

【００６６】実施例４．この発明の実施例４を図８につ
いて説明する。図において１は受電局、２は送電局であ
る。図において３から２２は図６，７と同一のものであ
る。２３は方位決定器である。

【００６７】実施例３と同様に、位置測定器１７は、Ｇ
ＰＳからの位置測定や、加速度計、ジャイロ等のセンサ
による位置の測定やそれらの組み合わせにより自局の位
置を求め、この結果をコード送信機１８で符号化し、高
周波信号を発振増幅したものを符号変調し、アンテナ１
９から送電局２の方向の広い範囲に放射する。アンテナ
５の受信ビームはペンシルビームで、実施例１と同様
に、捜索範囲をNb分割した範囲に形成され電波を受信
し、この受信信号をコード受信機２１に送る。コード受
信機２１はこの信号を増幅、復調し、さらに情報を解読
して方位検出器９と方位算出器２２に送る。方位算出器
２２では解読した位置情報から目標の方位を算出しその
結果を記憶し、方位検出器９では信号強度を記憶する。
上記動作を領域ａNbまで繰り返す。方位検出器２２で
は、各領域の信号強度を比較し、目標の存在する領域を
検出する。次に、方位検出器出力と方位算出器出力とを
方位決定器２３に入力し、２つの結果を合わせて、方位
算出結果の分解能を高める。ビーム制御器１１は方位決
定器２３の結果の方向にアンテナを駆動する。方位検出
器９、ビーム制御器１０，１１の動作は実施例１と同一
である。また、実施例１と同様に、給電用送信機１２
は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３から受電局
１に放射し、受電局１上に備えられたアンテナ３で受信
され、整流器４で整流されエネルギーとして取り込まれ
る。上記のように、給電ビームの制御を受電局の位置測
定器のデータと到来電波の方向探知の両方により行う。

【００６８】なお、実施例１と同様に、アンテナ５，１
３は開口アンテナでビーム制御器１０，１１で機械的に
アンテナの向きを動かして制御を行う方式でも、フェー
ズドアレーアンテナを用いて、ビーム制御器で電子的に
制御を行う方式でもよい。また、上記では目標の方向検
出のために、ビームの走査を行ったが、図２に示した領
域にマルチビームを形成し、一時に検出を行うこともで
きる。また、上記では方向検出を、複数方向にのビーム
を形成し信号強度の高いところを探す捜索レーダの方式
を示したが、追尾レーダ方式でもよい。

【００６９】実施例５．この発明の実施例５を図９につ
いて説明する。図において、１は受電局、２は送電局で
ある。図において３から２２は図７と同一のものであ
る。２４はコード送信機、２５，２６はサーキュレー
タ、２７はコード受信機、２８は方向修正器、２９はビ
ーム制御器である。

【００７０】実施例３と同様に、位置測定器１７は、Ｇ
ＰＳからの位置測定や、加速度計、ジャイロ等のセンサ
による位置の測定やそれらの組み合わせにより自局の位
置を求める。この結果をコード送信機１８で符号化し、
高周波信号を発振増幅したものを符号変調し、アンテナ
１９から送電局２の方向の広い範囲に放射する。この送
信信号はアンテナ２０で受信される。この受信信号をコ
ード受信機２１に送る。コード受信機２１はこの信号を
増幅、復調し情報を解読して方位算出器２２に送る。方
位算出器２２では、解読した受電局の位置と送電局（自
局の位置）とより方位を算出する。ビーム制御器１１は
方位算出器２２の算出結果の方向にアンテナを駆動す
る。一方、方位算出器２２の出力をコード送信機２４で
コード化した符号で変調した電波をアンテナ２０から送
信する。受電局ではこの信号を受信し、コード受信機２
７で増幅、復調し情報を解読して方向修正器２８に送
る。方向修正器２８ではアンテナ３を送電局に向けるた
めにビームを制御する角度を計算し、その結果でビーム
制御器２９は受電アンテナの方向を制御し、効率よく電
波を受電できるようにする。また、実施例１と同様に、
給電用送信機１２は、高周波信号を発振増幅し、アンテ
ナ１３から受電局１に放射し、受電局１上に備えられた
アンテナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギー
として取り込まれる。

【００７１】上記のように、給電ビームの制御を目標か
ら送信された信号の解読結果により行うと同時に、受電
ビームの制御を送電局から送信された信号の解読結果に
より行う。なお、実施例１と同様に、アンテナ１３は開
口アンテナでビーム制御器１１で機械的にアンテナの向
きを動かして制御を行う方式でも、フェーズドアレーア
ンテナを用いて、ビーム制御器で電子的に制御を行う方
式でもよい。

【００７２】実施例６．この発明の実施例６を図１０に
ついて説明する。図において１は受電局、２は送電局で
ある。図において３から１３は図１と同一のものであ
る。３０は光学センサ、３１は方位検出器である。

【００７３】送電局２に備えられた光学センサ３０で給
電可能範囲の画像をとり、その画像信号を方位検出器３
１に送る。方位検出器３１では送電局（自局）に対して
任意の位置にある目標（受電局）の形状をあらかじめ記
憶し、そのデータと光学センサ３０の画像データとのパ
ターンマッチングを行い受電局の方向を検出する。この
方位検出結果をビーム制御器１１に送り、実施例１と同
様に検出結果の方向にアンテナを駆動する。また、実施
例１と同様に、給電用送信機１２は、高周波信号を発振
増幅し、アンテナ１３から受電局１に放射し、受電局１
上に備えられたアンテナ３で受信され、整流器４で整流
されエネルギーとして取り込まれる。

【００７４】上記のように、給電ビームの制御を光学セ
ンサ画像を用いた目標の位置決めにより行う。なお、実
施例１と同様に、アンテナ１３は開口アンテナでビーム
制御器１１で機械的にアンテナの向きを動かして制御を
行う方式でも、フェーズドアレーアンテナを用いて、ビ
ーム制御器で電子的に制御を行う方式でもよい。

【００７５】実施例７．この発明の実施例７を図１１に
ついて説明する。図において１は受電局、２は送電局で
ある。図において３から１３は図１と同一のものであ
る。また、３２はサーキュレータである。

【００７６】実施例１と同様に、送信機７は、高周波パ
ルスを発振増幅し、サーキュレータ３２を介して、アン
テナ５から目標である受電局１方向に放射する。目標で
反射したエコーは、アンテナビーム方向との相対位置に
応じた変調を受けてアンテナ５で再び受信される。この
受信信号をサーキュレータ３２を介して、受信機８に送
る。受信機８はこの信号を増幅、位相検波、フィルタリ
ング、正規化し方位検出器９に送る。方位検出器９は実
施例１と同様に目標の方位を検出し、その結果をビーム
制御器１０に入力する。ビーム制御器１０は方位検出器
９の検出結果の方向にアンテナを駆動する。アンテナを
受電局に向けた後、給電用送信機１２は、高周波信号を
発振増幅し、サーキュレータ３２を介して、アンテナ５
から受電局１に放射する。次に、送電信号は従来例と同
様に、受電局１上に備えられたアンテナ３で受信され、
整流器４で整流されエネルギーとして取り込まれる。

【００７７】上記のように、目標の位置決めと送電を１
つのアンテナを切り替えて用いて行う。なお、アンテナ
５は開口アンテナでビーム制御器１０で機械的にアンテ
ナの向きを動かして制御を行う方式でも、フェーズドア
レーアンテナを用いて、ビーム制御器で電子的に制御を
行う方式でもよい。

【００７８】この実施例７では、図１１を例にとり、実
施例１（図１）において、アンテナ５とアンテナ１３の
共用を行なったが、同様に実施例２（図６）、実施例４
（図８）において、アンテナ５とアンテナ１３の共用を
おこなったり、実施例３（図７）、実施例５（図９）に
おいて、アンテナ２０とアンテナ１３の共用も行える。

【００７９】実施例８．この発明の実施例８を図１２に
ついて説明する。図において１は受電局、２は送電局
である。図において３から１５は図６と同一のものであ
る。３３はサーキュレータである。

【００８０】ガイドキャリア送信機１５は、高周波信号
を発振増幅し、サーキュレータ３３を介して、アンテナ
３から送電局２の方向の広い範囲に放射する。この送信
信号はアンテナ５で受信される。送電局の動作は実施例
２と同様であり、受信機８は受信信号を増幅、位相検
波、フィルタリング、正規化し方位検出器９に送り、方
位検出器９は到来電波の方向を検出し、その結果を用い
てビーム制御器１０，１１はアンテナ５，１３を駆動す
る。給電用送信機１２は、高周波信号を発振増幅し、ア
ンテナ１３から受電局１に放射する。受電局では、送電
電波をアンテナ３で受信し、サーキュレータ３３を介し
て、整流器４で整流されエネルギーとして取り込む。上
記のように、位置決めのための信号（ガイドキャリア）
の送信と受電を１つのアンテナを切り替えて用いて行
う。

【００８１】この実施例８では、図１２を例にとり、実
施例２（図６）において、アンテナ３とアンテナ１６の
共用を行なったが、同様に実施例３（図７）、実施例４
（図８）、実施例５（図９）において、アンテナ３とア
ンテナ１９の共用も行える。また、実施例７に示したよ
うに、送電局のアンテナの共用も同時に行える。

【００８２】実施例９．この発明の実施例９を図１３に
ついて説明する。図において１は受電局、２は送電局で
ある。図において３から２２は実施例３の図７と同一の
ものである。また、３４はＩＤ変調器、３５はＩＤ復調
器である。

【００８３】実施例３と同様に、位置測定器１７は、Ｇ
ＰＳからの位置測定や、加速度計、ジャイロ等のセンサ
による位置の測定やそれらの組み合わせにより自局の位
置を求める。ＩＤ変調器３４は自局の情報（例えば、車
の場合はナンバー）を発生させる。これら位置情報と個
体識別情報をコード送信機１８で符号化し、高周波信号
を発振、増幅したものを符号変調し、アンテナ１９から
送電局２の方向の広い範囲に放射する。この送信信号は
アンテナ２０で受信される。この受信信号をコード受信
機２１に送る。コード受信機２１はこの信号を増幅、復
調し、ＩＤ復調器３５へ送る。ＩＤ復調器３５では個体
識別情報を解読し個体識別情報とともに位置情報を方位
算出器２２に送る。方位算出器２２では、解読した受電
局の位置と送電局（自局）の位置から目標の方位を算出
する。ビーム制御器１１は方位算出器２２の検出結果の
方向にアンテナを駆動する。また、実施例１と同様に、
給電用送信機１２は、高周波信号を発振、増幅し、アン
テナ１３から受電局１に放射し、受電局１上に備えられ
たアンテナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギ
ーとして取り込まれる。

【００８４】上記のように、給電ビームの制御を目標か
ら送信された信号の解読結果により行う。また、その位
置情報と個体識別情報を対応づける。なお、実施例１と
同様に、アンテナ１３は開口アンテナでビーム制御器１
１で機械的にアンテナの向きを動かして制御を行う方式
でも、フェーズドアレーアンテナを用いて、ビーム制御
器で電子的に制御を行う方式でもよい。

【００８５】さらに、ここでは目標の方位検出を受電局
上の位置測定器１７の結果より行っているが、図１４に
示すように実施例４と同様に、アンテナ５でペンシルビ
ームを複数の方向に形成しそれぞれの受信強度を測定す
ることにより到来電波の方向を検出して、その目標の位
置情報と個体識別情報を組み合わせてもよい。

【００８６】実施例１０．この発明の実施例１０を図１
５について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から３５は実施例９の図１４と
同一のものである。また、３６は課金手段である。

【００８７】実施例９と同様に、ＩＤ変調器３４は自局
の情報（例えば、車の場合はナンバー）を発生させる。
この個体識別情報をコード送信機１８で符号化し、高周
波信号を発振、増幅したものを符号変調し、アンテナ１
９から送電局２の方向の広い範囲に放射する。この送信
信号はアンテナ５で受信される。アンテナ５の受信ビー
ムはペンシルビームで、実施例１と同様に、捜索範囲を
Nb分割した範囲に形成され電波を受信し、この受信信号
をコード受信機２１に送る。コード受信機２１はこの信
号を増幅、復調しＩＤ復調器３５へ送る。ＩＤ復調器３
５では個体識別情報を解読し個体識別情報と受信信号を
方位検出器９に送る。方位検出器９ではその結果を記憶
する。上記動作を領域ａNbまで繰り返す。方位検出器９
では、各領域の信号強度を比較し、目標の存在する領域
を検出する。ビーム制御器１１は方位検出器９の検出結
果の方向にアンテナを駆動する。方位検出器９、ビーム
制御器１０，１１の動作は実施例１と同一である。ま
た、実施例１と同様に、給電用送信機１２は、高周波信
号を発振増幅し、アンテナ１３から受電局１に放射し、
受電局１上に備えられたアンテナ３で受信され、整流器
４で整流されエネルギーとして取り込まれる。

【００８８】また、送電局２では、ＩＤ復調器３５で読
み込まれた個体識別情報を課金手段３６に送る。課金手
段３６では与えられた個体識別情報の受電局にどれだけ
給電したかを計算し、それぞれの受電局への課金情報を
作成し、料金所または集中管理センタ等へ課金情報を送
る。課金情報は各給電サイトから集中管理基地へ送ら
れ、一定期間ごとに精算する方式と、たとえば、高速道
路を走る車に適用したときは、課金情報と個体識別情報
を料金所に送り出口で提示して精算するようにする方法
がある。

【００８９】ここでは目標の方位検出を到来電波の方向
を検出することによりおこなっているが、実施例９の図
１３に示すように、受電局上の位置測定器１７の結果を
用いて行ってもよい。

【００９０】実施例１１．この発明の実施例１１を図１
６について説明する。図において１は受電局、２は
送電局である。図において３から３５は実施例９の図１
４と同一のものである。また、３７は給電量測定器、３
８は課金手段、３９は課金情報記録手段である。

【００９１】実施例１０と同様に、受電局は個体識別情
報を送信し、送電局はその個体識別情報を受信するとと
もに、到来電波の方向を検出し、その方向に給電を行
う。また、受電局１ではアンテナ３で給電電波を受信
し、整流器４で整流する。この受電した電力量を給電量
測定器３７で測定し、課金手段３８で課金量を計算す
る。この課金情報と個体識別情報とを一緒に課金情報記
録手段３９で記憶する。課金情報は例えば一定期間ごと
にチェックして料金の精算を行うようにしたり、出口の
料金所で読み出して精算する。ここでは目標の方位検出
を到来電波の方向を検出することによりおこなっている
が、実施例９の図１３に示すように、受電局上の位置測
定器１７の結果を用いて行ってもよい。

【００９２】実施例１２．この発明の実施例１２を図１
７について説明する。図において１は受電局、２は送
電局である。図において３から３９は図１５、図１６と
同一のものである。また、４０はコード送信機、４１、
４２はサーキュレータ、４３はコード受信機である。

【００９３】実施例９と同様に、ＩＤ変調器３４は自局
の情報（例えば、車の場合はナンバー）を発生させる。
これら情報をコード送信機１８で符号化し、高周波信号
を発振、増幅したものを符号変調し、サーキュレータ４
２を介して、アンテナ１９から送電局２の方向の広い範
囲に放射する。この送信信号はアンテナ５で受信され
る。アンテナ５の受信ビームはペンシルビームで、実施
例１と同様に、捜索範囲をNb分割した範囲に形成され電
波を受信し、この受信信号をコード受信機２１に送る。
コード受信機２１はこの信号を増幅、復調しＩＤ復調器
３５へ送る。ＩＤ復調器３５では個体識別情報を解読し
個体識別情報と受信信号を方位検出器９に送る。方位検
出器９ではその結果を記憶する。上記動作を領域ａNbま
で繰り返す。方位検出器９では、各領域の信号強度を比
較し、目標の存在する領域を検出する。ビーム制御器１
１は方位検出器９の検出結果の方向にアンテナを駆動す
る。方位検出器９、ビーム制御器１０，１１の動作は実
施例１と同一である。また、実施例１と同様に、給電用
送信機１２は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３
から受電局１に放射し、受電局１上に備えられたアンテ
ナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギーとして
取り込まれる。

【００９４】また、送電局２では、ＩＤ復調器３５で読
み込まれた個体識別情報と、ビーム制御結果を課金手段
３６に送る。課金手段３６では与えられた個体識別情報
の受電局にどれだけ給電したかを計算し、それぞれの受
電局への課金計算を行い、課金情報をコード送信機４０
でコード化し高周波信号を発振、増幅したものをコード
変調してサーキュレータ４１を介して、アンテナ５から
送信する。この課金情報信号は受電局１のアンテナ１９
で受信し、サーキュレータ４２を介してコード受信機４
３で増幅、復調し課金情報を解読して課金情報記録手段
３９に送り、課金情報記録手段で記憶する。

【００９５】課金情報は例えば一定期間ごとにチェック
して料金の精算を行うようにしたり、出口の料金所で読
み出して精算する。課金手段を送電局側に設けることに
より、電力料金が変わったときの対応は、課金手段に記
憶されている単位電力あたりの料金情報を書き換えるだ
けですむ効果がある。ここでは目標の方位検出を到来電
波の方向を検出することによりおこなっているが、実施
例９の図１３に示すように、受電局上の位置測定器１７
の結果を用いて行ってもよい。

【００９６】実施例１３．この発明の実施例１３を図１
８について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から４３は図１７と同一のもの
である。また、４４は蓄電器、４５は蓄電量測定器、４
６は充電要求信号発生器、４７は充電要求信号読み取り
器、４８は給電切り換え器である。

【００９７】受電局は蓄電器４４を備え、そこからエネ
ルギーを供給している。この蓄電器４４の蓄電量を蓄電
量測定器４５で測定した結果により充電要求信号発生器
４６で充電要求信号を発生させる。次に充電要求信号を
ＩＤ変調器３４に入力し、個体識別情報と供にコード送
信機１８に送る。コード送信機１８では、実施例９と同
様に、これら充電要求信号と個体識別情報を符号化し、
高周波信号を発振、増幅したものを符号変調し、アンテ
ナ１９から送電局２の方向の広い範囲に放射する。この
送信信号はアンテナ５で受信される。アンテナ５の受信
ビームはペンシルビームで、実施例１と同様に、捜索範
囲をNb分割した範囲に形成され電波を受信し、この受信
信号をコード受信機２１に送る。コード受信機２１はこ
の信号を増幅、復調しＩＤ復調器３５へ送る。ＩＤ復調
器３５では個体識別情報を解読し個体識別情報とともに
充電要求信号を充電要求信号読み取り器４７へ送る。充
電要求信号読み取り器４７では充電要求が出されている
かを判断し、その充電要求信号解読結果と個体識別情報
と受信信号を方位検出器９に送る。方位検出器９ではそ
の結果を記憶する。上記動作を領域Nbまで繰り返す。方
位検出器９では、各領域の信号強度を比較し、目標の存
在する領域を検出する。ここで充電要求信号読み取り器
４７で充電要求信号が出されていると判断したときは、
ビーム制御器１１は方位検出器９の検出結果の方向にア
ンテナを駆動し、給電切り換え器４８では給電用送信機
１２を動作させる。給電用送信機１２は実施例１と同様
に、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１３から受電局
１に放射し、受電局１上に備えられたアンテナ３で受
信され、整流器４で整流され、蓄電器４４に蓄電され
る。

【００９８】ここでは目標の方位検出を到来電波の方向
を検出することによりおこなっているが、実施例９の図
１３に示すように、受電局上の位置測定器１７の結果を
用いて行ってもよい。なお、ここでは課金計算、情報の
記憶に関する手段は含めなかったが、実指例１０〜１２
のような課金の手段を付加することができる。

【００９９】実施例１４．この発明の実施例１４を図１
９について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から４８は図１８と同一のもの
である。また、４９は給電量指定信号発生器、５０は給
電量指定信号読み取り器、５１は給電量制御器である。

【０１００】受電局は受電局の載っている移動体の種類
（大きさやモータの効率等）により必要な給電量を指定
する給電量指定信号を給電量指定信号発生器４９によっ
て発生し、この信号をＩＤ変調器３４に入力し、個体識
別情報と供にコード送信機１８に送る。コード送信機１
８では、実施例９と同様に、これら給電量指定信号と個
体識別情報を符号化し、高周波信号を発振、増幅したも
のを符号変調し、アンテナ１９から送電局２の方向の広
い範囲に放射する。この送信信号はアンテナ５で受信さ
れる。アンテナ５の受信ビームはペンシルビームで、実
施例１と同様に、捜索範囲をNb分割した範囲に形成され
電波を受信し、この受信信号をコード受信機２１に送
る。コード受信機２１はこの信号を増幅、復調しＩＤ復
調器３５へ送る。ＩＤ復調器３５では個体識別情報を解
読し個体識別情報とともに給電量指定信号を給電量指定
信号読み取り器５０へ送る。給電量指定信号読み取り器
５０は給電量指定信号を解読し、その解読結果と個体識
別情報と受信信号を方位検出器９に送る。方位検出器９
ではその結果を記憶する。上記動作を領域Nbまで繰り返
す。方位検出器９では、各領域の信号強度を比較し、目
標の存在する領域を検出する。ここで給電量指定信号読
み取り器５０で指定された給電量が０でないときは、ビ
ーム制御器１１は方位検出器９の検出結果の方向にアン
テナを駆動し、給電量制御器５１では給電用送信機１２
の送電信号の増幅量を制御する。給電用送信機１２は実
施例１と同様に、高周波信号を発振増幅し、アンテナ１
３から受電局１に放射し、受電局１上に備えられたアン
テナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギーとし
て取り込まれる。

【０１０１】ここでは目標の方位検出を到来電波の方向
を検出することによりおこなっているが、実施例９の図
１３に示すように、受電局上の位置測定器１７の結果を
用いて行ってもよい。なお、ここでは課金計算、情報の
記憶に関する手段は含めなかったが、実指例１０〜１２
のような課金の手段を付加することができる。また、上
記では給電量指定信号が０のときを示したが、実施例１
３のように充電要求信号による判断を行うようにしても
よい。

【０１０２】実施例１５．この発明の実施例１５を図２
０について説明する。図において１は受電局、２は
送電局である。図において３から１３は図１と同一のも
のである。また、５２はチャネル切り換え器である。

【０１０３】送電局は運用状態により用いる信号のキャ
リア周波数の帯域（チャネル）を決定しチャネル切り換
え器５２で送信機７および受信機８のフィルタの通過帯
域を切り換える。送信機７は、高周波パルスを発振、増
幅し、サーキュレータ６を介して、アンテナ５から目標
である受電局１方向に放射する。目標で反射したエコー
は、アンテナビーム方向との相対位置に応じた変調を受
けてアンテナ５で再び受信される。この受信信号をサー
キュレータ６を介して、受信機８に送る。受信機８はこ
の信号を増幅、位相検波、フィルタリング、正規化し方
位検出器９に送る。ここで送信機８はチャネル切り換え
器５２によりフィルタの通過帯域を指定されているた
め、他の信号を除去できる。受信ビームはペンシルビー
ムで、これを図２に示したような捜索範囲をNb分割した
範囲に放射される。まず領域１に電波を送信し、受信結
果を方位検出器９に送り、方位検出器９ではその結果を
記憶する。次にビーム制御器１０はアンテナ５を領域２
に向け、上記動作を繰り返す。さらに上記動作を領域Nb
まで繰り返す。方位検出器９では、各領域の信号強度を
比較し、目標の存在する領域を検出する。ビーム制御器
１１は方位検出器９の検出結果の方向にアンテナを駆動
する。

【０１０４】また、方位検出器９は、ビーム制御器１０
に入力され、次の捜索での捜索範囲のビームの中心がこ
の検出結果の方向になるように捜索範囲を調整する。給
電用送信機１２は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ
１３から受電局１に放射する。ここでアンテナ１３はビ
ーム制御器１１により受電局方向に向けられる。次に、
送電信号は従来例と同様に、受電局１上に備えられたア
ンテナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギーと
して取り込まれる。

【０１０５】なお、上記では１次レーダの機能を用いて
目標の位置決めを行う実施例１にチャネル切り換えの機
能を付加したが、実施例２〜１４の１次レーダまたは２
次レーダの機能を用いたものにも付加できる。２次レー
ダの機能を備えたものでは、受電局から位置決めや情報
送信のために送信する信号のキャリア周波数をそれぞれ
個別に設定し、送電局側では周波数によって信号を分離
し、混信を防いだり目標の区別に利用することができ
る。

【０１０６】実施例１６．この発明の実施例１６を図２
１について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から１０は図１と同一のもので
ある。また、５３は送信機である。

【０１０７】実施例１と同様に、送信機５３は、高周波
パルスを発振増幅し、サーキュレータ６を介して、アン
テナ５から目標である受電局１方向に放射する。目標で
反射したエコーは、アンテナビーム方向との相対位置に
応じた変調を受けてアンテナ５で再び受信される。この
受信信号をサーキュレータ６を介して、受信機８に送
る。受信機８はこの信号を増幅、位相検波、フィルタリ
ング、正規化し方位検出器９に送る。方位検出器９、ビ
ーム制御器１０、アンテナ５の動作は実施例１と同様で
ある。方位検出器９が目標の方位を検出し、ビーム制御
器１０がアンテナ５を駆動し目標の方向に向けた後、送
信機５３は、高周波信号を発振、増幅し、アンテナ５か
ら受電局１に放射する。次に、送電信号は従来例と同様
に、受電局１上に備えられたアンテナ３で受信され、整
流器４で整流されエネルギーとして取り込まれる。上記
のように、給電ビームの制御を１次レーダを用いた目標
の位置決めにより行うと同時に、目標の位置決め用のレ
ーダで、給電を行う。

【０１０８】実施例１７．この発明の実施例１７を図２
２について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から５３は図２１と同一のもの
である。また、５４は電力制御器である。

【０１０９】実施例１６と同様に、送信機５３は、高周
波パルスを発振増幅し、サーキュレータ６を介して、ア
ンテナ５から目標である受電局１方向に放射する。ただ
しこのときは目標検出のために広い範囲に電力を送信す
るので、人体および環境に影響を与えないように、また
電力を効率的に用いるために、一定範囲内に届くだけの
小電力に電力制御器５４によって制御されて電波を送信
する。次に、目標で反射したエコーは、アンテナビーム
方向との相対位置に応じた変調を受けてアンテナ５で再
び受信される。この受信信号をサーキュレータ６を介し
て、受信機８に送る。受信機８はこの信号を増幅、位相
検波、フィルタリング、正規化し方位検出器９に送る。
方位検出器９、ビーム制御器１０、アンテナ５の動作は
実施例１と同様である。

【０１１０】方位検出器９が目標の方位を検出し、ビー
ム制御器１０がアンテナ５を駆動し目標の方向に向けた
後、電力制御器５４は送信機５３の電力増幅器を制御し
て大電力に切り換える。送信機５３は、高周波信号を発
振増幅し、アンテナ５から受電局１に放射する。次に、
送電信号は従来例と同様に、受電局１上に備えられたア
ンテナ３で受信され、整流器４で整流されエネルギーと
して取り込まれる。上記のように、給電ビームの制御を
１次レーダを用いた目標の位置決めにより行うと同時
に、目標の位置決め用のレーダの電力量を制御し給電を
行う。

【０１１１】実施例１８．この発明の実施例１８を図２
３について説明する。図において１は受電局、２は送電
局である。図において３から５４は図２２と同一のもの
である。また、５５は遅延器である。

【０１１２】実施例１７と同様に、送信機５３は、高周
波パルスを発振、増幅し、サーキュレータ６を介して、
アンテナ５から目標である受電局１方向に放射する。た
だしこのときは目標検出のために広い範囲に電力を送信
するので、人体および環境に影響を与えないように、ま
た電力を効率的に用いるために、一定範囲内に届くだけ
の小電力に電力制御器５４によって制御されて電波を送
信する。次に、目標で反射したエコーは、アンテナビー
ム方向との相対位置に応じた変調を受けてアンテナ５で
再び受信される。この受信信号をサーキュレータ６を介
して、受信機８に送る。受信機８はこの信号を増幅、位
相検波、フィルタリング、正規化し方位検出器９に送
る。方位検出器９、ビーム制御器１０、アンテナ５の動
作は実施例１と同様である。

【０１１３】方位検出器９が目標の方位を検出し、ビー
ム制御器１０がアンテナ５を駆動し目標の方向に向け
る。方位検出器９は目標を検出したことを遅延器５５に
入力する。遅延器５５はビーム制御器１０がアンテナ５
を駆動し目標の方向に向けるまでの時間を遅らして電力
制御器５４の動作開始を入力する。電力制御器５４は送
信機５３の電力増幅器を制御して大電力に切り換える。
送信機５３は、高周波信号を発振増幅し、アンテナ５か
ら受電局１に放射する。ここで、遅延器５５により送信
量を大電力に切り換える時間を遅らせることにより、ア
ンテナが受電アンテナに向けられる前に大電力を送信し
てしまう危険性を回避できる。次に、送電信号は従来例
と同様に、受電局１上に備えられたアンテナ３で受信さ
れ、整流器４で整流されエネルギーとして取り込まれ
る。

【０１１４】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
受電局の位置決めを送電局の１次レーダの機能で行うた
め、不特定多数の受電局上に位置決めのための機能を付
加する必要がなく、軽量化、低コスト化が図れる効果が
ある。

【０１１５】また、請求項２の発明によれば、受電局の
位置決めのために受電局側にはガイドキャリアを送信す
るガイドキャリア送信機とアンテナを備え、送電局側に
ガイドキャリアを受信するアンテナと、受電局の方位を
検出する方位検出器と、受電局方位の検出結果により給
電ビームの送信方位を制御するビーム制御器を備え、２
次レーダの機能で受電局の位置決めを行うので、受電局
の形状によらず受電局の位置決めを行える効果がある。

【０１１６】また、請求項３の発明によれば、受電局が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して受電局の方位を算出する方位算出器と、受
電局方位の算出結果により給電ビームの送信方位を制御
するビーム制御器を備えたので、受電局の形状によらず
受電局の位置決めを行え、また信号強度による方向検出
を行なっていないので周囲の電波状況による影響が少な
い効果がある。

【０１１７】また、請求項４の発明によれば、受電局が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して受電局の方位を算出した結果と受信信号の
到来方向から受電局の方位を検出した結果を併せて、受
電局方位を高精度に決定し、方位決定結果から給電ビー
ムを制御するビーム制御器を備えたので、受電局の形状
によらず受電局の位置決めを行えるとともに、高精度な
位置決めを行うことができる効果がある。

【０１１８】また、請求項５の発明によれば、受電局が
自局の位置を測定する位置測定器を備え、その情報をコ
ード化して送電局へ送り、送電局ではコード化された情
報を解読して受電局の方位を算出する方位算出器と、受
電局方位の算出結果により給電ビームの送信方位を制御
するビーム制御器を備えたので、受電局の形状によらず
受電局の位置決めを行える効果がある。また、送電局か
ら自局の方位をコード化して送信し、受電局で受信して
から解読し、受電アンテナを送電局方向へ向けることが
でき、効率よく受電できる効果がある。

【０１１９】また、請求項６の発明によれば、受電局の
位置決めを送電局の光学センサと画像処理の機能で行う
ため、不特定多数の受電局上に位置決めのための機能を
付加する必要がなく、軽量化、低コスト化が図れ、また
電波状況によらない位置決めを行なえる効果がある。

【０１２０】また、請求項７の発明によれば、１つのア
ンテナで送電局の受電局位置決めと送電を行い、アンテ
ナを複数備える必要がなく、軽量化、低コスト化が図れ
る効果がある。

【０１２１】また、請求項８の発明によれば、１つのア
ンテナで受電局の自局の位置を教えるための送受信と受
電を行い、アンテナを複数備える必要がなく、軽量化、
低コスト化が図れる効果がある。

【０１２２】また、請求項９の発明によれば、受電局が
自局の個体識別情報をコード化して送電局へ送り、送電
局ではコード化された個体識別情報を解読し、受電局の
方位を検出し、受電局方位の検出結果により給電ビーム
の送信方位を制御するビーム制御器を備えたので、受電
局の形状によらず受電局の位置決めを行え、受電局が複
数存在する場合でも、区別して対応できる効果がある。

【０１２３】また、請求項１０の発明においては、受電
局をそれぞれ区別して給電量に対する課金を行える効果
がある。

【０１２４】また、請求項１１の発明においては、受電
局がそれぞれ受電した量に対する課金を行える効果があ
る。

【０１２５】また、請求項１２の発明においては、受電
局をそれぞれ区別して給電量に対する課金を行え、その
時々で変動する単位給電量あたりの料金に対応して課金
を行えるとともに、料金所のない任意のところでも課金
を行える効果がある。また、課金情報を個々の受電局が
確認できる効果がある。

【０１２６】また、請求項１３の発明においては、受電
局が蓄電器を備え、蓄電量を測定し、必要に応じて充電
要求信号をだし、送電局では充電要求信号が確認された
とき、受電局に向けて給電を行える様にしたことによ
り、エネルギーの授受を必要に応じて行える効果があ
る。

【０１２７】また、請求項１４の発明においては、受電
局が自局の種類等により給電量の指定信号を送信し、送
電局では指定量に応じた電力を受電局に向けて給電を行
える様にしたことにより、必要以上の無駄な電力の送電
を避けられると同時に、多量の電力を消費する移動体に
おいて電力不足を生じる事がなくなる効果がある。

【０１２８】また、請求項１５の発明においては、送電
局や受電局からの位置決めや情報送信のために送信する
信号のキャリア周波数をそれぞれ個別に設定し、送電局
側では周波数によって信号を分離することにより、他の
信号との混信を防いだり受電局の区別ができる効果があ
る。

【０１２９】また、請求項１６の発明においては、受電
局の位置決めのための１次レーダの装置で給電を行うた
め、実施例１に示した例よりアンテナとビーム制御器と
送信機を１つづつ減らした分の軽量化、低コスト化が図
れる効果がある。

【０１３０】また、請求項１７の発明においては、受電
局の位置決めのための１次レーダの装置で給電を行うた
め、軽量化、低コスト化が図れるが、さらに受電局位置
決め時と給電時と送信電力量を切り換えることにより、
受電局位置決めのときに必要以上の大電力を送信する必
要はなく、また給電時は大電力に切り換えることにより
短時間で送電を行なえる効果がある。

【０１３１】また、請求項１８の発明においては、受電
局位置決め時と給電時と送信電力量を切り換えるとき時
間遅れを生じさせるため、ビーム制御の最中でアンテナ
が受電局に向いていないときに無駄な電力を送電するこ
とが避けられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】目標捜索のための受信ビームを形成する領域を
説明する図である。

【図３】この発明の実施例１で追尾レーダを用いた例を
示す構成図である。

【図４】給電ビーム方向の概念図である。

【図５】給電ビーム方向の説明図である。

【図６】この発明の実施例２を示す構成図である。

【図７】この発明の実施例３を示す構成図である。

【図８】この発明の実施例４を示す構成図である。

【図９】この発明の実施例５を示す構成図である。

【図１０】この発明の実施例６を示す構成図である。

【図１１】この発明の実施例７を示す構成図である。

【図１２】この発明の実施例８を示す構成図である。

【図１３】この発明の実施例９を示す構成図である。

【図１４】この発明の実施例９を示す構成図である。

【図１５】この発明の実施例１０を示す構成図である。

【図１６】この発明の実施例１１を示す構成図である。

【図１７】この発明の実施例１２を示す構成図である。

【図１８】この発明の実施例１３を示す構成図である。

【図１９】この発明の実施例１４を示す構成図である。

【図２０】この発明の実施例１５を示す構成図である。

【図２１】この発明の実施例１６を示す構成図である。

【図２２】この発明の実施例１７を示す構成図である。

【図２３】この発明の実施例１８を示す構成図である。

【図２４】従来のこの種の電波給電装置を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１受電局２送電局３アンテナ４整流器５アンテナ６サーキュレータ７送信機８受信機９方位検出器１０ビーム制御器１１ビーム制御器１２給電用送信機１３アンテナ１４角度誤差検出器１５ガイドキャリア送信機１６アンテナ１７位置測定器１８コード送信機１９アンテナ２０アンテナ２１コード受信機２２方位算出器２３方位決定器２４コード送信機２５サーキュレータ２６サーキュレータ２７コード受信機２８方向修正器２９ビーム制御器３０光学センサ３１方位検出器３２サーキュレータ３３サーキュレータ３４ＩＤ変調器３５ＩＤ復調器３６課金手段３７給電量測定器３８課金手段３９課金情報記録手段４０コード送信機４１サーキュレータ４２サーキュレータ４３コード受信機４４蓄電器４５蓄電量測定器４６充電要求信号発生器４７充電要求信号読み取り器４８給電切り換え器４９給電量指定信号発生器５０給電量指定信号読み取り器５１給電量制御器５２チャネル切り換え器５３送信機５４電力制御器５５遅延器５６アンテナ５７パイロット信号発生回路５８アンテナ５９サーキュレータ６０低雑音増幅器６１高出力増幅器６２位相共役回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤坂貴彦鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内 (72)発明者近藤倫正鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、上記受電局の位
置決めのためのアンテナと、送信機と、受信機と、受信
信号から受電局の方位を検出する方位検出器からなる１
次レーダと、受電局方位の検出結果により給電ビームの
送信方位を制御するビーム制御器を備えたことを特徴と
する電波給電装置。
【請求項２】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、上記受電局の位
置決めのために受電局にはガイドキャリアを送信するガ
イドキャリア送信機とアンテナを備え、送電局側にガイ
ドキャリアを受信するアンテナと、受信機と、受信信号
から受電局の方位を検出する方位検出器と、受電局方位
の検出結果により給電ビームの送信方位を制御するビー
ム制御器を備えたことを特徴とする電波給電装置。
【請求項３】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、上記受電局には
自分の位置を測定するための位置測定器と、位置情報を
コード化して送信するためのコード送信機とアンテナを
備え、送電局側には受電局からの信号を受信して解読す
るためのコード受信機とアンテナを備え、解読した位置
情報から受電局の方位を算出する方位算出器と、受電局
方位の算出結果により給電ビームの送信方位を制御する
ビーム制御器を備えたことを特徴とする電波給電装置。
【請求項４】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、上記受電局には
自分の位置を測定するための位置測定器と、位置情報を
コード化して送信するためのコード送信機とアンテナを
備え、送電局側には受電局からの信号を受信して解読す
るためのコード受信機とアンテナを備え、解読した位置
情報から受電局の方位を算出する方位算出器と、受信信
号の到来方向を検出する方位検出器と、方位算出器と方
位検出器の出力結果により受電局方位を決定する方位決
定器と、方位決定器出力により給電ビームの送信方位を
制御するビーム制御器を備えたことを特徴とする電波給
電装置。
【請求項５】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、上記受電局には
自分の位置を測定するための位置測定器と、位置情報を
コード化して送信するためのコード送信機とアンテナ
と、送電局からの方位情報を受信して解読するコード受
信機と、受電アンテナを向ける方向を計算する方向修正
器と、受電アンテナの方向を制御するビーム制御器を備
え、送電局側には受電局からの信号を受信して解読する
ためのコード受信機とアンテナを備え、解読した位置情
報から受電局の方位を算出する方位算出器と、受電局方
位の算出結果により給電ビームの送信方位を制御するビ
ーム制御器と、送電局の方位を受電局に送信するための
コード送信機を備えたことを特徴とする電波給電装置。
【請求項６】電波を用いて電力を移動物体に設けた受
電局に供給する電波給電装置において、送電局側に受電
局の位置決めのための光学センサと、光学センサ画像か
ら受電局の方位を検出する方位検出器と、受電局方位の
検出結果により給電ビームの送信方位を制御するビーム
制御器を備えたことを特徴とする電波給電装置。
【請求項７】送電局の送電アンテナが送電局側の位置
決めのためのアンテナを兼用することを特徴とする請求
項１〜５のいずれか１項に記載の電波給電装置。
【請求項８】受電局の受電アンテナが受電局側の位置
決めのためのアンテナを兼用することを特徴とする請求
項２〜５のいずれか１項に記載の電波給電装置。
【請求項９】受電局側には個体識別情報を送信するた
めのＩＤ変調器と、情報をコード化して送信するための
コード送信機とアンテナを備え、送電局側には受電局か
らの信号を受信して解読するためのコード受信機とアン
テナと、個体識別情報を解読するＩＤ復調器とを備えた
ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の
電波給電装置。
【請求項１０】送電局側に、ＩＤ復調器からの個体識
別情報に基づき、給電量を受電局ごとにはかり、課金情
報を作成する課金手段を備えたことを特徴とする請求項
９記載の電波給電装置。
【請求項１１】受電局側に、給電量測定器と、上記給
電量測定器の測定結果に基づいて課金情報を作成する課
金手段と、上記課金情報を記憶する課金情報記録手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項
に記載の電波給電装置。
【請求項１２】送電局側に、給電量を受電局ごとには
かり課金情報を作成するための課金手段と、上記課金情
報と個体識別情報を供に受電局に送信するためのコード
送信機とを備え、受電局側に、上記個体識別情報が自局
のものと一致した課金情報を受信し解読するコード受信
機と、上記課金情報を記録する課金情報記録手段とを備
えたことを特徴とする請求項９記載の電波給電装置。
【請求項１３】受電局側に、蓄電するための蓄電器
と、蓄電量を測る蓄電量測定器と、蓄電量の測定結果に
基づいて充電要求を出すための充電要求信号発生器とを
備え、充電要求信号をＩＤ変調器とコード送信機を介し
て送電局に送信し、送電局側に、充電要求信号読み取り
器と、充電要求がある場合に給電を開始するための給電
切り換え器とを備え、上記充電要求信号をコード受信機
とＩＤ復調器を介して読み取り、上記充電要求信号を送
信した受電局に給電することを特徴とする請求項９記載
の電波給電装置。
【請求項１４】受電局側に、給電量を指定する給電量
指定信号発生器を備え、給電量指定信号をＩＤ変調器と
コード送信機を介して送電局に送信し、送電局側に、給
電量指定信号を受信し解読する給電量指定信号読み取り
器と、給電量指定信号読み取り器で解読した給電量によ
り給電量を制御する給電量制御器を備え、上記給電量指
定信号をコード受信機とＩＤ復調器を介して読み取り、
上記給電量指定信号を送信した受電局に指定の給電量を
給電することを特徴とする請求項９記載の電波給電装
置。
【請求項１５】受電局方位検出のための信号のキャリ
ア周波数を切り換えるチャネル切り換え器を備えたこと
を特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電
波給電装置。
【請求項１６】送電局における受電局の位置検出に用
いる送信機と給電に用いる送信機を共用することを特徴
とする請求項１記載の電波給電装置。
【請求項１７】送電局における送信機の出力を、受電
局捜索時は小電力に、給電時は大電力に切り換える電力
制御器を備えたことを特徴とする請求項１６記載の電波
給電装置。
【請求項１８】受電局の位置検出をしてからビーム制
御器が機能するまでの遅延時間分、電力制御器の作動開
始時間を遅らせる遅延器を備えたことを特徴とする請求
項１７記載の電波給電装置。